任中京

近年来颗粒测试技术进展很快，主要表现在以下几个方面：　　一、激光粒度测试技术更加成熟，激光衍射/散射技术现在已经成为颗粒测试的主流。其主要特点：测试速度快，重复性好，分辨率高，操作简便。激光粒度分析技术最近几年的主要进展在于提高分辨率和扩大测量范围：探测器尺寸增加，附加探头的使用扩大了测量范围；多种激光光源（例如：红光、绿光等）的使用、多镜头、会聚光路、多量程、可移动样品窗的使用提高了分辨率；采样速度的提高则进一步改善了仪器的重复性。比较具有代表性的如：英国马尔文公司GM2000系列激光粒度仪采用高能量蓝光辅助光源和汇聚光学系统，测量范围达到0.02~2000μm，不需更换透镜；贝克曼库尔特公司采用多波长偏振光双镜头技术将测量范围扩展到0.04~2000μm。国产的激光粒度仪在制作工艺和自动化程度上尚有欠缺，但大多数在重复性、准确度方面也达到了13320国际标准的要求。　　此外，测试结果的优劣不仅取决于测试系统和计算模型，更加取决于样品的分散状态。激光粒度仪对样品的分散要求是，分散而不分离。仪器厂家应更加注意样品分散系统设计。尽量避免小颗粒团聚，大颗粒沉降，大小颗粒离析，样品输运过程的损耗，外界杂质的侵入。对于不同样品选用不同的分散剂和不同的分散操作应该引起测试者的注意。　　任何原理的仪器测试范围都不是可以无限制扩展的。静态光散射原理的激光粒度分析向纳米颗粒的扩展和向毫米方向的扩展极限值得探讨。毫米级的颗粒只需光学成像技术就可以轻易解决的测量问题，采用激光散射原理则并不是优势所在。　　二、图像颗粒分析技术东山再起。图像颗粒分析技术是一种传统的颗粒测试技术，是显微镜技术和图像处理技术的结合。由于样品制备操作较繁琐、代表性差、曾经作为一种辅助手段而存在，它的直观的特点没有发挥出来。为了解决采样代表性问题，有人使用图像拼接技术或者多幅图像数据累加技术可以有效提高分析粒子数量，采用标准分析处理模式的图像仪则可以将操作误差减小，这些改进取得了一定的效果。　　最近几年动态图像处理技术的出现使传统颗粒图像分析仪倍受关注，大有东山再起之势。动态图像处理的核心是采用颗粒同步频闪捕捉技术，拍摄运动颗粒图像，因此减少了载玻片上样品制备的繁琐操作，提高了采样的代表性，而且可用于运动颗粒在线测量，这就大大扩展了图像分析技术的应用范围和可操作性。荷兰安米德公司的粒度粒形分析仪是有代表性的产品，它采用CCD+频闪技术测颗粒形状、采用光束扫描技术测颗粒大小，可测最大粒径为6mm。如果颗粒在光学采样过程不发生离析现象，此种仪器在微米与毫米级颗粒测量中可能会得到广泛的应用。　　颗粒图像分析技术需要解决的另一个问题是三维测量。动态颗粒图像采集由于颗粒采集的各向同性，因此可以解决在载玻片上颗粒方位的偏析问题，但是仍然无法解决如片状颗粒厚度问题。厚度测量对于金属颜料、云母、特种石墨都是一个急需解决的实际问题。　　三、颗粒计数器不可替代。颗粒本身是离散的个体，因此对颗粒分级计数是一种最好的测量方法。库尔特电阻法在生物等领域得到广泛应用，已经成为磨料和某些行业的测试标准。但是它受到导电介质的限制和小孔的约束，在某些行业（譬如：不导电油类当中的颗粒）推广受到阻力。最近光学计数器在市场上异军突起，它可对单个颗粒进行精确的测量计算，在高精度和极低浓度颗粒测量场合将发挥不可替代的作用。美国Haic Royco公司颗粒计数器/尘埃粒子计数器是才进中国不久的老产品；美国PSS（Particle Sizing Systems）公司采用单粒子光学传感（SPOS）技术生产的系列仪器可用于湿法、干法、油品等各种场合的颗粒计数。　　国内颗粒计数器的研究工作起步并不晚，但是除了欧美克的电阻法计数器外，尚未见光学计数器商业化的产品。　　四、纳米颗粒测试技术有待突破。纳米颗粒测试越来越受到重视，方法也很多，譬如电镜就是一种测试纳米颗粒粒度与形态最常用的方法。电镜样品制备对于测试结果有重要影响。北京科技大学在拍摄高质量电镜照片方面作了出色的工作。由于电镜昂贵的价格和严格的使用条件，以及取样代表性问题，电镜在企业推广不是最佳选择。　　根据动态光散射原理设计的纳米级颗粒测试技术是一种新技术，近年来获得了快速发展。马尔文，布鲁克海文，贝克曼库尔特等公司提供了优秀的商品。马尔文公司已将动态光散射的测量范围扩展到亚纳米范围，HPPS高性能高浓度纳米粒度和Zeta电位分析仪测试范围0.6~6000nm，可以测量大分子溶液粒径。　　国内开展此项技术研究的单位日益增多，上海理工大学、浙江大学、北京大学、清华大学、济南大学等许多高校都有学者和研究生在做工作。而相关的国产产品始终没有问世的原因在于数字相关器仍然是制约国产动态光散射仪器的瓶颈技术，如果数字相关器问题得到解决，中国自己的动态光散射纳米粒度仪出现在市场上将不会太远。　　X射线的波长比纳米还要短，因此X射线小角散射是一种测量纳米颗粒的理想方法（类似于激光衍射原理），国外有商品仪器。国内，此方法已经列入国家开发计划，国家钢铁研究总院对此方法研究已经作了大量工作，但是尚未见商品问世。　　五、颗粒在线测试技术正在兴起。在线颗粒测试的需求量将远远大于实验室，这是一个并不夸张的预测。颗粒制备过程的主要工艺参数是颗粒大小，以粉磨生产线为例，尽管有很多磨机检测方法，如负荷检测，电耳检测等等都属于间接检测，无法代替颗粒粒度的检测，因此颗粒在线测试必然受到广泛关注。　　在线监测有on line, in line, at line几种方式，无论哪种方式与实验室检测相比应有如下特点：自动连续取样，报告显示实时，数据有代表性，抗干扰能力强，运行可靠，根据生产条件不同，可以采取湿法检测，也可以采取干法检测，原则是湿样湿测，干样干测。　　国内研制的第一台气流磨在线干法监测仪1997年在上海投入使用，美国马尔文公司在线检测仪2004年在东海已经安装并投入在线检测。相信颗粒在线监测技术一定会在国内逐步推广并为颗粒行业带来巨大的效益。　　颗粒测试技术的展望　　1、 未来10年内激光散射/衍射技术仍然在颗粒测试技术中担任主角。但是由于颗粒测试需求的多样性，多种测试方法百花齐放将是未来的主要特征，颗粒市场细分已露出端倪；　　2、 纳米颗粒测试技术有待突破。动态光散射技术急需数字相关器，国外的相关器产品价格不符合中国国情，电子行业的高手应该看到这个市场挺身而出。X射线小角散射技术也有技术瓶颈，如果瓶颈打开，纳米颗粒测试技术会有突飞猛进的发展；　　3、 3年后在线颗粒测试技术将成为颗粒行业竞争的焦点，在线技术要求在线动态实时测试、在线取样分散、在线控制技术全面发展，因此未来的竞争首先是产品技术含量的竞争；　　4、 综合性粒度分析仪器越来越多，每一原理测试范围是有限的，不同原理互补才可以满足用户的特殊需要。粒度粒形分析仪是激光扫描与频闪成像技术互补的例子；宽分布粒度仪采用激光衍射、静态散射和动态散射的互补；图像分析、重力沉降、离心沉淀也可以互补满足水利地质对颗粒分析的特殊要求；激光衍射与沉降法互补将可以产生颗粒形状分析新仪器。此类仪器的关键是解决不同原理测试结果的衔接问题；　　5、 随着颗粒测试技术的普及，颗粒分散技术不可避免要成为各行业专家研究的另一个重点课题。

全国颗粒表征与分检及筛网标委会颗粒分技术委员会（以下简称&ldquo 分委会&rdquo ）年会于10月19日-21日在安徽池州召开。会议由国家非金属矿深加工产品质量监督检验中心承办，共有28名委员和代表参会。会议讨论了立项项目的拟定标准及其颗粒分析技术在国内的适用性、应用领域、标准名称的适宜性以及与国际标准的关系等。 作为全国颗粒测试技术的领航者济南微纳颗粒仪器股份有限公司的董事长任中京教授受邀参加了此次会议。任中京教授从事激光粒度分析理论与技术研究工作30年有余。期间主持并完成国家省部科技攻关项目4项。发表论文60余篇，其中收入美国工程索引（EI）研究论文20余篇，在国际颗粒学研究领域享有很高声誉。 ---------------中国颗粒测试技术的领航者--------------- 济南微纳颗粒仪器股份有限公司是专门研发、生产、销售颗粒测试相关仪器设备的高科技企业。主要产品激光粒度仪，粒度仪，粒度分析仪，激光粒度分析仪，纳米激光粒度仪，颗粒图像分析仪，喷雾激光粒度仪等。 销售热线：0531-88873312 业务传真：0531-88873392 联系地址：济南市高新区大学科技园北区F座东二单元

2021年12月27日消息。据问芯Voice报道：中芯国际创始人张汝京博士即将进军国产设备项目。万业企业12月26日发布公告称：万企旗下控股子公司嘉芯半导体与嘉善县西塘镇人民政府签订项目投资协议书。数据显示：该项目投资总额达20亿元人民币，工厂年产能将达到2450台/套，并建成50台/套半导体翻新装备研发及制造基地，用地面积达109亩。简单介绍一下嘉芯半导体的来历。嘉芯半导体是2021年4月29日成立的一家专门面向于半导体设备市场的公司。主要股东是上海万业企业和宁波芯恩半导体。作为嘉芯半导体的主要股东之一，宁波芯恩半导体是张汝京在2017年10月20日成立的。宁波芯恩半导体是一家半导体设备技术公司。值得一提的是：这次与上海万业企业合作，宁波芯恩半导体主要是以提供半导体设备相关技术所有权的形式，来代替有形资产出资。也就是说：嘉芯半导体的建成实质是“上海万业企业出钱，芯恩半导体出技术”。 由芯恩半导体和上海万业企业合作建成的嘉芯半导体，将采用“1+N”产品平台模式（1个厂家，多个供应商）。通过多方位布局半导体核心设备竞争赛道，在市场前景广阔、市场地位不断提高的半导体设备领域中“取一杯羹”。涵盖业务包括刻蚀机、薄膜沉积、快速热处理退火、芯片清洗设备等。关于这次芯恩半导体与万业的合作，有媒体向张汝京提问：这次合作，是否象征着张汝京博士进军国产半导体设备赛道的第一步。张汝京回应：“对半导体设备一直都很感兴趣”。智能化是人类社会发展的必然方向，在此背景下，越来越多的行业朝着智能化迈进。随之带来的便是半导体设备地位的提高，以及广阔的市场前景。张汝京博士进军半导体设备领域，除了提高芯恩半导体的公司营收、影响力外；也能够缓解我们在芯片设备领域中被国外技术卡脖子的局面。要知道，半导体行业的高利润以及其具备的战略意义极高，以美国为主导的半导体壁垒正在建成，如果不尽快补足半导体设备短板，日后我们想要在半导体领域中掌握技术主动权的难度将会更高。破局半导体设备核心技术壁垒已然刻不容缓。希望国产半导体厂商能够加快研究步伐，想尽办法破冰国外半导体设备壁垒。早日解决核心技术“卡脖子”的难题。祝愿国产半导体行业愈发强大，国产半导体早日掌握半导体发展自主权。对于中国芯片教父、中芯国际创始人张汝京博士进军国产半导体设备领域这件事情，大伙有什么想说的呢？欢迎在下方留言、评论。我是柏柏说科技，资深半导体科技爱好者。关注我，带你了解更多最新的半导体资讯，学习更多有用的半导体知识。据国际半导体产业协会 SEMI 公开数据显示，预计 2021 年全年半导体设备出货总额可达 1030 亿美元，较 2020 年的 710 亿美元出货金额同比增长 44．7％，并且近乎半导体设备市场持续走高，2022 年总产值将达到 1140 亿美元，创历史新高。